वायरलेसहार्ट प्रोटोकॉल का परिचय
वायरलेसHART मानक
वायरलेसहार्ट संचार विनिर्देश को सितंबर 2008 में अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (आईईसी) द्वारा आधिकारिक रूप से मान्यता दी गई और यह औद्योगिक वायरलेस (आईईसी 62591) के लिए आईईसी अंतर्राष्ट्रीय मानक बन गया। यह विश्वसनीयता, हस्तक्षेप-रोधी और रीयल-टाइम फ़ैक्टरी अनुप्रयोगों में हस्तक्षेप-रोधी सुरक्षा, नेटवर्किंग लचीलापन और अनुकूलता संबंधी प्रक्रिया उद्योग की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है।
वायरलेसहार्ट नेटवर्क कई निर्माताओं के विभिन्न प्रकार के उपकरणों का समर्थन करते हैं, और उत्पादों को 5 विभिन्न उत्पाद प्रकारों में वर्गीकृत किया जाना चाहिए:
चित्र 1 वायरलेसहार्ट नेटवर्क डिवाइस प्रकार
• क्षेत्र उपकरण: बुनियादी उपकरण जो साइट पर संवेदन या निष्पादन कार्यों को साकार करता है;
• एडाप्टर: वायरलेस संचार क्षमताओं को सक्षम करने के लिए मौजूदा हार्ट फ़ील्ड डिवाइस से कनेक्ट करें;
• गेटवे: होस्ट अनुप्रयोगों और उपकरणों के बीच संचार को सक्षम करता है जो वायरलेस नेटवर्क के सदस्य हैं;
• नेटवर्क प्रबंधक: नेटवर्क कॉन्फ़िगरेशन, नेटवर्क उपकरणों के बीच संचार की व्यवस्था, रूटिंग तालिकाओं का प्रबंधन, और वायरलेस नेटवर्क के स्वास्थ्य की निगरानी और रिपोर्टिंग के लिए जिम्मेदार;
• हैंडहेल्ड डिवाइस: संयंत्र परिसंपत्तियों को कॉन्फ़िगर करने, रखरखाव या नियंत्रण करने के लिए उपयोग किया जाता है।
प्रोटोकॉल परत
वायरलेसहार्ट प्रोटोकॉल स्टैक ओएसआई 7-लेयर प्रोटोकॉल मॉडल आर्किटेक्चर का अनुसरण करता है। इसमें भौतिक परत, लिंक परत, नेटवर्क परत, परिवहन परत और अनुप्रयोग परत शामिल हैं।
चित्र 2 ओएसआई 7-लेयर प्रोटोकॉल मॉडल और वायरलेसHART प्रोटोकॉल संरचना के बीच तुलना
भौतिक परत
वायरलेसहार्ट भौतिक परत मूलतः आईईईई 802.15.4-2006 2.4GHz डीएसएसएस पर आधारित एक भौतिक परत है। यह परत सिग्नल पैटर्न, सिग्नल की शक्ति और डिवाइस संवेदनशीलता जैसी आरएफ विशेषताओं को परिभाषित करती है। वायरलेसहार्ट 2400 ~ 2483.5MHz के मुक्त भारतीय चिकित्सा पद्धति आवृत्ति बैंड में काम करता है, और इसकी डेटा संचरण दर 250kbit/s तक हो सकती है। यह आवृत्ति बैंड 16 चैनलों में विभाजित है और इसे 11 ~ 26 क्रमांकित किया गया है। दो आसन्न चैनलों के बीच आवृत्ति अंतराल 5MHz है।
डेटा लिंक परत
वायरलेसहार्ट मानक की एक विशिष्ट विशेषता समय समन्वयन पर आधारित डेटा लिंक परत है। वायरलेसहार्ट डेटा लिंक परत का संचार समय स्लॉट 10ms के रूप में परिभाषित है, और टकराव से बचाव और नियतात्मक संचार को समर्थन देने के लिए टीडीएमए तकनीक का उपयोग किया जाता है।
नेटवर्क परत और परिवहन परत
नेटवर्क लेयर और ट्रांसपोर्ट लेयर मिलकर नेटवर्क उपकरणों के लिए सुरक्षित और विश्वसनीय संचार प्रदान करते हैं। मेश नेटवर्क संरचना का समर्थन करने के लिए, प्रत्येक वायरलेसहार्ट डिवाइस को अन्य उपकरणों को डेटा अग्रेषित करना आवश्यक है।
अनुप्रयोग परत
एप्लिकेशन लेयर, वायरलेसहार्ट मानक की सबसे ऊपरी परत है, जो विभिन्न डिवाइस कमांड, प्रतिक्रियाओं, डेटा प्रकारों और स्थिति रिपोर्टों को परिभाषित करती है। वायरलेसहार्ट मानक में, डिवाइस और गेटवे के बीच संचार कमांड और प्रतिक्रियाओं पर आधारित होता है। एप्लिकेशन लेयर संदेश सामग्री को पार्स करने, कमांड संख्या निकालने, निर्दिष्ट कमांड को निष्पादित करने और प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए ज़िम्मेदार है।
सुरक्षा वास्तुकला
वायरलेसहार्ट नेटवर्क एक सुरक्षित नेटवर्क सिस्टम है। वायरलेसहार्ट की मैक लेयर और नेटवर्क लेयर दोनों ही सुरक्षा सेवाएँ प्रदान करती हैं। मैक लेयर, हॉप-टू-हॉप डेटा इंटीग्रिटी सेवाएँ प्रदान करने के लिए साइक्लिक रिडंडेंसी चेक (सीआरसी) और मैसेज इंटीग्रिटी कोड (एमआईसी) के संयोजन का उपयोग करती है। प्रेषक और प्राप्तकर्ता, एमआईसी उत्पन्न और सत्यापित करने के लिए सीसीएम मोड और एईएस-128 ब्लॉक एन्क्रिप्शन एल्गोरिथम का उपयोग करते हैं। नेटवर्क लेयर एंड-टू-एंड एन्क्रिप्शन और डेटा इंटीग्रिटी सेवाएँ प्रदान करने के लिए विभिन्न कुंजियों का उपयोग करती है। वायरलेसहार्ट सुरक्षा प्रणाली चार कुंजियों को परिभाषित करती है:
• जब कोई नेटवर्क कुंजी नहीं होती है, तो मैक परत एमआईसी उत्पन्न करने के लिए सार्वजनिक कुंजी का उपयोग किया जाता है।
• नेटवर्क कुंजी सभी नेटवर्क डिवाइसों द्वारा साझा की जाती है और नेटवर्क डिवाइसों द्वारा मैक परत पर माइक उत्पन्न करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है।
• नेटवर्क एक्सेस कुंजी प्रत्येक नेटवर्क डिवाइस के लिए अद्वितीय होती है। जब कोई डिवाइस नेटवर्क से जुड़ता है, तो नेटवर्क प्रबंधक नेटवर्क एक्सेस के लिए आवेदन करने वाले नए डिवाइस को प्रमाणित करने के लिए नेटवर्क एक्सेस कुंजी का उपयोग करता है।
• सत्र कुंजियाँ नेटवर्क प्रबंधक द्वारा बनाई जाती हैं। सत्र कुंजी दो नेटवर्क उपकरणों के बीच एंड-टू-एंड कनेक्शन के लिए अद्वितीय होती है और इसका उपयोग एंड-टू-एंड एन्क्रिप्शन और डेटा अखंडता सेवाएँ प्रदान करने के लिए किया जाता है। सत्र कुंजियों को आगे यूनिकास्ट कुंजियों और ब्रॉडकास्ट कुंजियों में विभाजित किया जा सकता है।
वायरलेसहार्ट श्रृंखला उत्पाद
माइक्रोसाइबर के स्मार्ट वायरलेस उत्पाद वायरलेसहार्ट वायरलेस तकनीक का उपयोग करते हैं जो प्रक्रिया स्वचालन पर केंद्रित है। इसमें स्व-संगठित नेटवर्क, स्व-उपचार, कम बिजली की खपत, डेटा एन्क्रिप्शन आदि जैसी विशेषताएँ हैं, जो विश्वसनीय संचालन और लचीली व तेज़ स्थापना सुनिश्चित करती हैं। हमारे वायरलेस मॉड्यूल, वायरलेस गेटवे, वायरलेस एडेप्टर, वायरलेस तापमान ट्रांसमीटर और अन्य उत्पादों के माध्यम से, हम जटिल औद्योगिक स्थलों पर डेटा संग्रह, प्रक्रिया निगरानी, उपकरण संचालन, रखरखाव और निदान को शीघ्रता से कार्यान्वित कर सकते हैं। माइक्रोसाइबर के स्मार्ट वायरलेस उत्पाद घरेलू ग्राहकों के लिए पसंदीदा औद्योगिक वायरलेस संचार समाधान बन गए हैं। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर प्रसिद्ध कंपनियाँ भी सहयोग की श्रेणी में शामिल हो गई हैं, और पेट्रोकेमिकल, विद्युत शक्ति, धातु विज्ञान, मशीनरी निर्माण और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।
औद्योगिक इंटरनेट एक्सेस प्वाइंट
माइक्रोसाइबर औद्योगिक आईओटी उत्पादों के अनुसंधान और विकास, उत्पादन, बिक्री और एकीकृत अनुप्रयोग के लिए प्रतिबद्ध है।
माइक्रोसाइबर चीन में पहला फील्डबस प्रोटोकॉल स्टैक है और अंतर्राष्ट्रीय प्रमाणीकरण पारित करने वाला दुनिया का तीसरा, अंतर्राष्ट्रीय प्रमाणीकरण पारित करने वाला चीन का पहला फील्डबस उपकरण, चीन में नेटवर्क नियंत्रण प्रणाली का पहला प्रदर्शन अनुप्रयोग, और अंतर्राष्ट्रीय प्रमाणीकरण पारित करने वाला चीन का पहला फ़ंक्शन, अंतर्राष्ट्रीय प्रमाणीकरण पारित करने वाला चीन का पहला वायरलेस हार्ट उत्पाद, आदि।
माइक्रोसाइबर औद्योगिक इंटरनेट ऑफ़ थिंग्स और औद्योगिक स्वचालन के क्षेत्र में महत्वपूर्ण राष्ट्रीय विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी परियोजनाओं की प्रमुख उपक्रम इकाइयों में से एक है। पिछले कुछ वर्षों में, हमने कई प्रमुख राष्ट्रीय विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी परियोजनाओं, राष्ट्रीय उच्च प्रौद्योगिकी अनुसंधान एवं विकास योजना (863 योजना), और बुद्धिमान विनिर्माण उपकरणों के विकास पर काम किया है। विशेष परियोजनाएँ और अन्य राष्ट्रीय विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी योजनाएँ भी संचालित की हैं।
माइक्रोसाइबर ने तकनीकी क्षमताओं, तकनीकी उपलब्धियों और तकनीकी भंडार में समृद्ध अनुभव अर्जित किया है, और कंपनी के उत्पादों के सतत विकास की रक्षा के लिए एक मजबूत आर एंड डी टीम है।
